薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示装置制造方法及图纸

提供一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示装置。所述薄膜晶体管形成在基板上，它包括：设置在基板上的有源层，所述有源层具有源极区、漏极区以及位于源极区和漏极区之间的沟道区；设置在所述有源层的远离所述基板一侧的第一栅极；和设置在所述第一栅极的远离所述基板一侧的第二栅极，其中，所述第一栅极的厚度小于所述第二栅极的厚度。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示装置
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制造方法、包括该薄膜晶体管的阵列基板和显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)用作诸如液晶显示装置(LCD)和有机发光显示装置(OLED)的显示装置中的开关器件和驱动器件。薄膜晶体管的性能受电荷载流子行进所穿过的沟道的材料和状态的影响。顶栅型薄膜晶体管(TopGateTFT)比底栅型薄膜晶体管(BottomGateTFT)有更优异的性能，包括更小的寄生电容、更大的开态电流、更小的亚阀值摆幅及其更高的稳定性等优点，所以，顶栅型薄膜晶体管得到了越来越广泛的应用。然而，现有的顶栅型薄膜晶体管的制造方法中，会导致晶体管的沟道的长度被显著地缩短，产生短沟道效应。该短沟道效应会引起薄膜晶体管的阈值电压负向漂移，影响薄膜晶体管的稳定性，进而影响显示品质。
技术实现思路
为了解决上述问题的至少一个方面，本公开实施例提供一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示装置。在一个方面，提供一种薄膜晶体管，形成在基板上，所述薄膜晶体管包括：设置在基板上的有源层，所述有源层具有源极区、漏极区以及位于源极区和漏极区之间的沟道区；设置在所述有源层的远离所述基板一侧的第一栅极；和设置在所述第一栅极的远离所述基板一侧的第二栅极，其中，所述第一栅极的厚度小于所述第二栅极的厚度。可选地，所述第一栅极在所述基板上的正投影覆盖所述第二栅极在所述基板上的正投影。可选地，所述第一栅极在所述基板上的正投影与所述沟道区在所述基板上的正投影完全重合。可选地，所述第一栅极和所述第二栅极中的任一个在所述基板上的正投影与所述源极区和所述漏极区中的任一个在所述基板上的正投影不重叠。可选地，所述第一栅极包括适用第一刻蚀液进行刻蚀的第一材料，所述第二栅极包括适用第二刻蚀液进行刻蚀的第二材料，所述第一刻蚀液与所述第二刻蚀液不同。可选地，所述第一栅极包括适用第三刻蚀液进行刻蚀的第一材料，所述第二栅极包括适用所述第三刻蚀液进行刻蚀的第二材料，所述第三刻蚀液对所述第一材料的刻蚀速率不同于所述第三刻蚀液对所述第二材料的刻蚀速率。可选地，所述第一栅极包括金属氧化物导电材料，所述第二栅极包括金属导电材料。可选地，所述第一栅极包括第一金属材料，所述第二栅极包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料。可选地，所述第一栅极的厚度与所述第二栅极的厚度的比值在1/60～1/8范围内。可选地，所述第一栅极的厚度为可选地，所述源极区和所述漏极区中的任一个的导电率大于所述沟道区的导电率。可选地，所述有源层的材料包括氧化物半导体材料、多晶硅半导体材料和非晶硅半导体材料中选择的一种。可选地，所述薄膜晶体管还可以包括：设置在所述基板与所述有源层之间的遮光层，所述遮光层在所述基板上的正投影覆盖所述沟道区在所述基板上的正投影。在另一方面，还提供一种阵列基板，包括上述任一项所述的薄膜晶体管。在又一方面，还提供一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。在再一方面，还提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括：在基板上形成有源层；在所述基板上依次形成第一栅极材料层和第二栅极材料层，所述第一栅极材料层的厚度小于所述第二栅极材料层的厚度；对所述第一栅极材料层和所述第二栅极材料层执行构图工艺，以分别形成第一栅极和第二栅极；和以所述第一栅极为掩模，对所述有源层执行导体化处理工艺，以使得所述有源层包括源极区、漏极区以及位于所述源极区和所述漏极区之间的沟道区。可选地，对所述第一栅极材料层和所述第二栅极材料层执行构图工艺，以分别形成第一栅极和第二栅极包括：在所述第二栅极材料层上形成光刻胶层；通过曝光和显影工艺，形成光刻胶图案；使用第二刻蚀液刻蚀所述第二栅极材料层，以形成第二栅极；和使用不同于第二刻蚀液的第一刻蚀液刻蚀所述第一栅极材料层，以形成第一栅极。可选地，对所述第一栅极材料层和所述第二栅极材料层执行构图工艺，以分别形成第一栅极和第二栅极包括：在所述第二栅极材料层上形成光刻胶层；通过曝光和显影工艺，形成光刻胶图案；和使用第三刻蚀液同时刻蚀所述第二栅极材料层和所述第一栅极材料层，以形成第一栅极和第二栅极，所述第三刻蚀液对所述第一栅极材料层的刻蚀速率不同于所述第三刻蚀液对所述第二栅极材料层的刻蚀速率。可选地，所述第一栅极在所述基板上的正投影覆盖所述第二栅极在所述基板上的正投影。可选地，以所述第一栅极为掩模，对所述有源层执行导体化处理工艺，以使得所述有源层包括源极区、漏极区以及位于所述源极区和所述漏极区之间的沟道区包括：对所述有源层未被所述第一栅极覆盖的部分执行导体化处理工艺，以使得所述有源层未被所述第一栅极覆盖的部分分别形成源极区和漏极区，所述有源层被所述第一栅极覆盖的部分形成沟道区。可选地，所述第一栅极在所述基板上的正投影与所述沟道区在所述基板上的正投影完全重合。可选地，所述第一栅极材料层的厚度与所述第二栅极材料层的厚度的比值在1/60～1/8范围内。可选地，所述第一栅极材料层的厚度为通过上述制造方法，制造出的薄膜晶体管的沟道区的实际长度会得到显著增大，避免了沟道长度变短的问题，从而可以避免阈值电压负向漂移、薄膜晶体管的阈值电压的均匀性降低的问题，提升了显示面板的显示质量。附图说明通过下文中参照附图对本专利技术所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。图1A至图1H示意性示出了根据本公开的一个示例性实施例的薄膜晶体管的制造方法的主要步骤被执行后形成的结构的截面图；图2是根据本公开的另一示例性实施例的薄膜晶体管的制造方法的流程图；图3A至图3J示意性示出了根据本公开的另一示例性实施例的薄膜晶体管的制造方法的主要步骤被执行后形成的结构的截面图；图4是根据本公开实施例的薄膜晶体管的示意截面图；图5是根据本公开另一实施例的薄膜晶体管的示意截面图；图6是根据本公开实施例的阵列基板的结构示意图；和图7是根据本公开实施例的显示装置的结构示意图。需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本专利技术的实施例的附图中，层、结构或区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元件可以被命名为第二元件，类似地，第二元件可以被命名为第一元件。如在这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合和所有组合。应该理解的是，当元件或层被称作“形成在”另一元件或层“上”时，该元件或层可以直接地或间接地形成在另一元件或层上。也就是，例如，可以存在中间元件或中间层。相反，当元件或层被称作“直接形成在”另一元件或层“上”时，不存在中间元件或中间层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，形成在基板上，所述薄膜晶体管包括：设置在基板上的有源层，所述有源层具有源极区、漏极区以及位于源极区和漏极区之间的沟道区；设置在所述有源层的远离所述基板一侧的第一栅极；和设置在所述第一栅极的远离所述基板一侧的第二栅极，其中，所述第一栅极的厚度小于所述第二栅极的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，形成在基板上，所述薄膜晶体管包括：设置在基板上的有源层，所述有源层具有源极区、漏极区以及位于源极区和漏极区之间的沟道区；设置在所述有源层的远离所述基板一侧的第一栅极；和设置在所述第一栅极的远离所述基板一侧的第二栅极，其中，所述第一栅极的厚度小于所述第二栅极的厚度。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极在所述基板上的正投影覆盖所述第二栅极在所述基板上的正投影。3.根据权利要求1或2所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极在所述基板上的正投影与所述沟道区在所述基板上的正投影完全重合。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极和所述第二栅极中的任一个在所述基板上的正投影与所述源极区和所述漏极区中的任一个在所述基板上的正投影不重叠。5.根据权利要求1、2或4所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极包括适用第一刻蚀液进行刻蚀的第一材料，所述第二栅极包括适用第二刻蚀液进行刻蚀的第二材料，所述第一刻蚀液与所述第二刻蚀液不同；或者，其中，所述第一栅极包括适用第三刻蚀液进行刻蚀的第一材料，所述第二栅极包括适用所述第三刻蚀液进行刻蚀的第二材料，所述第三刻蚀液对所述第一材料的刻蚀速率不同于所述第三刻蚀液对所述第二材料的刻蚀速率。6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极包括金属氧化物导电材料，所述第二栅极包括金属导电材料；或者，其中，所述第一栅极包括第一金属材料，所述第二栅极包括不同于所述第一金属材料的第二金属材料。7.根据权利要求1、2、4或6所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极的厚度与所述第二栅极的厚度的比值在1/60～1/8范围内。8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管，其中，所述第一栅极的厚度为9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的薄膜晶体管，其中，所述源极区和所述漏极区中的任一个的导电率大于所述沟道区的导电率。10.根据权利要求1、2、4、6或8所述的薄膜晶体管，其中，所述有源层的材料包括氧化物半导体材料、多晶硅半导体材料和非晶硅半导体材料中选择的一种。11.根据权利要求1、2、4、6或8所述的薄膜晶体管，还包括：设置在所述基板与所述有源层之间的遮光层，所述遮光层在所述基板上的正投影覆盖所述沟道区在所述基板上的正投影。12.一种阵列基板，包括上述任一项权利要求所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏同上，王东方，王庆贺，刘宁，黄勇潮，季雨，王政，闫梁臣，
申请(专利权)人：合肥鑫晟光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34